Nb2O5纳米线/碳纤维制备及Cr(VI)吸附降解研究

以铌酸前驱体为铌源,十二烷基硫酸钠为模板剂,草酸铵为沉积剂,采用水热法制备了Nb_2O_5纳米线/碳纤维复合材料。采用SEM、TEM、XRD、BET、ICP等对样品性能进行了表征,Nb_2O_5纳米线长度为2~3 mm,直径为15~30 nm,呈单晶形态。研究了样品对Cr(VI)吸附与光还原降解能力,对Cr(VI)最大吸附量为115.6 mg/g;在紫外光照射条件下,反应50 min对Cr(VI)毒性降解率可达94.5%。

硅藻土原位生长Nb_2O_5纳米棒及表面Cr(Ⅵ)吸附转化行为研究

以活化铌酸为铌源,草酸铵为沉积剂,十二烷基苯磺酸钠为模板剂,采用水热法在硅藻土表面原位生长Nb_2O_5纳米棒。采用SEM、TEM、XRD、BET、FT-IR和XPS等分析方法对样品进行表征,反应14 h后,Nb_2O_5纳米棒长度为500~700 nm,直径为25~35 nm;硅藻土原位生长Nb_2O_5纳米棒样品比表面积为157 m^2/g。研究了样品对Cr(Ⅵ)的吸附与光还原行为,可见光条件下对Cr(Ⅵ)吸附量可达220 mg/g;紫外光条件下,可将表面吸附的Cr(Ⅵ)转变为Cr(Ⅲ),样品经过5次循环使用后,对Cr(Ⅵ)(100 mg/L)降解率仍能保持在93%左右。样品可对重金属污染废水中Cr(Ⅵ)进行吸附与毒性降解一体化去除。

基于纳米Nb_2O_5/石墨烯复合材料的增强效应电化学测定绿原酸

制备了Nb_2O_5/石墨烯修饰玻碳电极(Nb_2O_5/RGO/GCE),建立了一种简便、灵敏检测绿原酸的电化学方法。用氧化石墨烯(GO)和五氯化铌(Nb Cl5)一步溶剂热法制备Nb_2O_5/RGO复合材料,并用扫描电子显微镜(SEM)对其进行形貌表征。采用循环伏安法(CV)和方波伏安法(SWV)研究了绿原酸在Nb_2O_5/RGO/GCE上的电化学行为。结果发现,Nb_2O_5/RGO复合材料能显著增强绿原酸的电化学活性。对实验条件(如pH值、扫描速率与富集时间等)进行了优化。在最佳条件下,绿原酸的氧化峰电流与浓度在5.0×10^(-7)~1.2×10^(-5)mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为2.0×10^(-7)mol/L。采用修饰电极测定各种药物中绿原酸的含量,得到加标回收率为96.6%~101.5%。该方法具有良好的灵敏度和稳定性,已成功应用于药物中绿原酸含量的测定。

Nb_2O_5纳米棒一步溶剂热法合成及其超级电容器性能

通过一步溶剂热法合成了Nb2O5纳米材料.用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对Nb2O5纳米材料的形貌及结构进行表征,通过循环伏安和恒流充放电测试对Nb2O5电极的电化学性能进行了分析.结果表明Nb2O5为棒状纳米材料,直径在50～80nm之间,长度约为1μm.对其电化学测试表现出良好的赝电容性能,当电流密度为0.1A.g-1时,比电容为117.71F.g-1.当进行1000次循环之后,其比电容量为起始的94.65%,说明纳米棒状Nb2O5有较好的循环性能.

Nb_2O_5纳米棒/还原氧化石墨烯复合材料的制备及其光催化制氢性能

以五氯化铌(Nb Cl5)和氧化石墨烯(GO)为原料,采用紫外光照射法合成了Nb2O5纳米棒(Nb NR)/还原氧化石墨烯(RGO)复合光催化剂(Nb NR-RGO).利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、拉曼光谱(Raman)、漫反射吸收光谱(DRS)和电化学等手段对样品的物理化学特性进行表征.结果表明:Nb NR具有较大的长径比和较好的晶型结构,且均匀分散于RGO表面,形成了良好的表面接触.在太阳光条件下,考察了Nb NR-RGO光催化剂的催化制氢性能,当RGO的掺入量达到4%时,Nb NR-RGO光催化剂性能最佳,光照6 h制氢量可达4 675μmol·g-1,是Nb NR的3.5倍.催化剂经5次循环使用后,其光催化活性基本保持不变.在光催化反应中,RGO作为固态电子受体与传输体,促进了光生电子的迁移;同时,Nb NR与RGO的有效结合,协同提高了Nb NR-RGO光催化性能.

黄芩苷在Nb_2O_5-石墨烯纳米复合材料修饰电极上的电化学行为及测定

本文采用一步溶剂热法制备Nb2O5-石墨烯(Nb2O5-RGO)纳米复合材料,用于构建一种新型的黄芩苷电化学传感器。用扫描电子显微镜(SEM)对Nb2O5-RGO复合材料进行形貌表征。采用循环伏安法(CV)和线性扫描伏安法(LSV)研究了黄芩苷在Nb2O5-RGO修饰电极上的电化学行为。结果发现,Nb2O5-RGO修饰电极对黄芩苷具有显著的电催化活性。用差分脉冲伏安法(DPV)对黄芩苷进行测定,其氧化峰电流与浓度在1.0×10-5~1.5×10-6 mol·L-1和1.0×10-6~5.0×10-8 mol·L-1范围内呈良好的线性关系,检出限(S/N=3)为1.5×10-8 mol·L-1。该修饰电极的选择性高、重复性和稳定性较好。用于测定黄芩颗粒中黄芩苷的含量,加标回收率为93.0%~95.1%。

ZnO/Nb2O5 core/shell nanorod array photoanode for dye-sensitized solar cells

In this paper, ZnO/Nb2O5 core/shell nanorod arrays were synthesized and used as photoanodes for dye- sensitized solar cells （DSSCs）. We first synthesized ZnO nanorod array on fluorine-doped tin oxide （FTO） glasses by a hydrothermal method, and then ZnO/Nb2O5 core/shell nanorod array was directly obtained via solvothermal reaction in NbCl5 solution. The scanning electron micro- scope （SEM） and transmission electron microscope （TEM） images revealed that the ZnO nanorods were uniformly wrapped by Nb2O5 shell layers with a thickness of 30-40 nm. Photovoltaic characterization showed that the device based on ZnO/Nb2O5 core/shell nanorod photoanode exhibited an improved efficiency of 1.995%, which was much higher than the efficiency of 0.856% for the DSSC based on bare ZnO nanorod photoanode. This proved that the photovoltaic performance of ZnO nanorods could be improved by wrapping with Nb2O5 shells.